Соединение бруса в теплый угол: плюсы и минусы, разновидности и особенности их реализации

Уважаемые клиенты! Заходя практически на любой сайт, посвященный малоэтажному деревянному строительству, вы почти что всюду видите 2 термина: «тёплый угол» и «деревянные нагели». Причем часто это первые термины, которые узнают от менеджеров наши граждане — и эти слова часто действуют завораживающе — почти волшебно! И уж какой бы ни был дом — но главное, что там есть нагели и пресловутый «теплый» угол — а там хоть рука в стеновую щель влезай — не беда! Главное ведь — что какой-нибудь дом из сырого бруса с отделкой (по сути — сюрреализм, нонсенс!) выполнен в якобы «тёплый» угол. Давайте попробуем разобраться — а так ли уж и всегда ли необходимы эти волшебные строительные термины. Давайте вместе развенчаем менеджерский миф.

Брус в строительстве

Сруб возводят из профилированного или клееного бруса. Первый вид изготавливают из цельной древесины без разрушения структуры и использования клеев. Внешнюю сторону обрабатывают в виде ровной или выпуклой поверхности, с фаской или без нее. Внутренняя — обычно плоская, под отделку. Опорные грани имеют систему шип-паз, благодаря которой элементы прочно стыкуются. Профилированный материал удобен в работе, сечение имеет стандартные размеры. При строительстве деревянные балки не нужно подгонять.

Цельный профилированный брус Источник el.decorexpro.com

Клееный брус, в отличие от цельного профилированного, состоит из склеенных тонких ламелей. Для выполнения стыков в заводских условиях выбирают пазы и просверливают отверстия. На строительной площадке остается только собрать готовые звенья, как конструктор.

Клееный брус Источник bg.decorexpro.com

Дома, сложенные из деревянных профилей, обладают преимуществами перед кирпичными или бетонными:

1. Быстро возводятся, не требуют «мокрых» работ по замешиванию раствора или бетона.
2. Легкие, не нуждаются в мощных заглубленных фундаментах, достаточно железобетонного ленточного основания мелкого заложения или «плавающей» плиты.
3. Теплые, коэффициент теплопроводности древесины 0,09 вт/м°с, что сравнимо с характеристиками базальтовой ваты.
4. Красиво сложенные деревянные здания гармонично выглядят на фоне зелени, природы, не требуют дополнительной отделки сайдингом, декоративными панелями, штукатуркой.
5. Благоприятный микроклимат в помещении обеспечивается высокой паропроницаемостью древесины, в таком доме поддерживается оптимальная влажность воздуха.
6. Качественный сруб прочен, устойчив и долговечен, срок службы не уступает сооружениям из камня.

Теплый угол — участок наиболее технологически сложных узлов. Из-за особенностей древесины усыхать, разбухать и коробиться стыки в местах пересечения элементов подвержены разнонаправленным напряжениям, образованию зазоров. Правильное выполнение сопряжения — залог того, что с течением времени не появятся сквозные щели, откуда будет задувать ветер и проникать сырость. Классификацию, типы конструкций и рекомендации по расчету размеров угловых соединений дает ГОСТ 30974-2002.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и строительстве загородных домов из бруса под ключ.

Как стыкуют углы в современных деревянных домах?

Вы знаете, по-разному. В зависимости от ценового сегмента, в котором работает пестовские бригады особо не мудрствуют и времени на оттачивание технологий шип-паз не тратят — строят встык: быстро и дёшево. Ну да, заказчик потом замучается щели в два пальца толщиной конопатить, разорится на отоплении и углы в его доме покроются плесенью, но кому какое дело. Хотел дёшево — получил дёшево.

А если хотите наглядную разницу, то вот реальные фото — угол встык во время сборки сруба и через некоторое время после строительства. И это ещё не самый печальный случай:

Считаем, что для строительства дома, даже дачи, этот вариант не подходит. Избегайте бригад, которые будут вас убеждать, мол, «десять лет так строим — никто не жаловался». Поверьте — жаловался каждый первый.

Если говорить о самом популярном угловом соединении, то это, конечно, тёплый угол. Ну, в смысле, строители его преподносят как тёплый. По факту, он не обеспечивает гермитичность угла и не справляется с мостиками холода. Несмотря на утепление, профилированный брус при рубке в «тёплый» угол не получится сделать герметичным. Из-за скошенных фасок профиля получаются сквозные дыры, к сожалению. Те, кто дочитают до конца, увидят видео, где я прямо на кусках бруса показываю, почему получаются дыры.

Но подчеркну — такой вариант, конечно, в тысячу раз лучше, чем простая стыковка (сами его используем, но в сочетании со сверлением):

Те компании, которые работают на более требовательных клиентов, используют более сложные узлы. Например, ласточкин хвост. Мы только начинаем осваивать это направление, но уже можно сказать — да, так строить гораздо сложнее, дольше, накладнее, но и качество не сравнится с более дешевыми методами соединения углов в постройках из бруса. Именно этот угол имеет смысл назвать по-настоящему тёплым.

Секрет ласточкина хвоста в том, что в этом углу наклон спила бруса делается по всем плоскостям — со всех сторон он имсеет форму конуса. Благодаря этому просто под действием силы тяжести брус зажимает сам себя, образуя прочное герметичное соединение.

Один из самых популярных угловых соединений брусовых домов и бань в русском стиле является сборка в чашу. Как уже говорилось выше, этот вариант дороже, чем ласточкин хвост, тёплый угол и встык. Дело в дополнительном расходе материала на выносы и в том, что чашу можно срубить только из сухого или клееного профилированного бруса. Но если вы за ценой не постоите, то имеет смысл присмотреться к такому варианту (на фото наш объект):

А для тех, кто может позволить себе хоромы, рынок предлагает старую добрую ручную канадскую рубку. По сути, это та же чаша, но из мощного бревна сухостойной сосны (например). Тёплый, мощный, красивый и долговечный сруб, который стоит кругленькую сумму денег (на фото тоже наша работа):

Виды соединений

Знать, что такое теплый угол, при строительстве дома из бруса должен каждый строитель. Проектная документация содержит необходимую информацию о конструкциях и размерах угловых соединений. Они выполняются в виде пазов и выступов различной формы. Два, три или четыре элемента связываются между собой и образуют прочную основу для укладки следующего венца.

Конструктивное решение узла может быть в виде:

• соединения без остатка, когда элементы не пересекают границы стыка;
• с остатком — брус, проходя через узел, выходит наружу;
• встык — элементы примыкают и крепятся скобами, нагелями, накладками;
• Т-образные — сопряжение стены и простенка.

Пазы в деревянных профилях выбирают с помощью бензопилы, лобзика, ручного чашкорезного станка.

Т-образные соединения Источник skalice.ru

К соединению звеньев предъявляют требования:

1. Легкость исполнения.
2. Прочность.
3. Минимальные теплопотери.

В строительстве деревянных домов применяют типы угловых соединений:

• в «чашку»;
• в «лапу»;
• на прямоугольных шпонках;
• на шпонках «ласточкин хвост»;
• с коренным шипом;
• в «обло» — с одно-, двух- или четырехсторонним замочным пазом;
• открытым или закрытым «сковороднем» — трапециевидным симметричным шипом;
• открытым или глухим «полусковороднем — прямоугольным шипом.

Способы соединения бруса Источник plotnikon.ru
Необходимая теплоизоляция соединения достигается не только конструктивным решением стыка, но и применением утеплителей:

• эластомерных и полимерных ленточных материалов;
• пакли;
• мха;
• джута;
• льноволокна;
• пенных или силиконовых герметиков.

Их помещают в выемки профилированных брусьев, пазы замков, швы между венцами.

Древесина для строительства дома должна быть хорошо просушена, иметь влажность не более 20%. Это основное условие для прочности и надежности конструкции. После заготовки элементов их обрабатывают антисептиком, чтобы все пропилы получили защитное покрытие.

Половина ласточкиного хвоста

При таком соединении шип запиливают под конус. По характеристикам соединение в половину ласточкиного хвоста не отличается от узла описанного ранее. Но увеличивается показатель прочности. Конусный запил надежно удерживает брусья и не дает им разойтись. Это соединение применяют при строительстве стен с длиной больше чем длина бруса.

По сложности изготовления стыковка в половину ласточкиного хвоста и в прямой шип ничем не различаются. Оба способа выполняют с применением шаблона или без него. Для опытного профессионала разница в трудоемкости выполнения этих стыков практически неощутима.

Шип в половину ласточкиного хвоста не должен быть больше 5 см в самой широкой части. Иначе в брусе с пазом появится трещина. Это случается из-за неравномерной усадки. На рисунке показано это место.

Если шип в половину ласточкиного хвоста будет больше 5 см

Соединение бруса в теплый угол — преимущества и недостатки

Основное преимущество такого способа рубки дома — отсутствие продуваемых и промерзаемых щелей. Не нужны дополнительное утепление фасада и дальнейшая наружная отделка стен.

При сборке дома шипы и пазы соединительных узлов выполняют вручную. Это, пожалуй, единственный недостаток такого вида строительства.

Готовые комплекты из клееного бруса лишены этого минуса. Все элементы заранее обработаны под удобный монтаж и сборку узлов. Венцы промаркированы согласно рабочих чертежей. На строительной площадке дом возводят за несколько дней, пользуясь инструкцией с разработанной схемой.

Дом из бруса с соединением углов с остатком Источник 2gis.ru

Обзор методики

Технология монтажа

Формирование шипа бензопилой

Если вы выполняете сборку деревянного сруба своими руками, то от вашего мастерства в обустройстве соединений во многом зависит результат всей работы. Это тем более справедливо, если речь идет о такой конструкции, как «теплый угол».

Делается данное соединение по следующей схеме:

1. На средней или на внутренней части торца бруса вырезаем шип. Длина шипа должна составлять около 1/2 от ширины деревянного бруса, а ширина- от 1/3 до 1/2 этой же величины.

Важно! На наружной части детали шип не вырезается, поскольку в этом случае не обеспечивается ни прочность, ни герметичность соединения.

Конструкция с фигурным шипом на внутренней стороне профилированного изделия

1. Симметрично расположению шипа на боковой поверхности второго бруса вырезается углубление. Размеры углубления должны быть равными или на несколько миллиметров больше габаритов шипа.
2. Форма выступов и впадин может быть разной.Чаще всего их делают прямоугольными (коренной шип), но иногда детали выпиливаются в виде неравнобоких трапеций (ласточкин хвост). Второй вариант значительно более сложен в исполнении, поскольку нужно следить за соответствием углов, но зато и держится такая стыковка не в пример лучше.

Чертеж с размерами для чередующихся венцов

1. При кладке венцов шипы и пазы нужно чередовать. Так, если на нечетном венце слева мы вырезали шип, то на четном там должен идти паз. Такая конструкция позволяет обеспечить необходимую жесткость и заблокировать смещение брусьев в горизонтальной плоскости.

Инструкция по сборке достаточно проста:

• в выемку укладываем слой джутового уплотнителя;
• вставляем выступающую часть и вдвигаем брус до конца, при необходимости осаживая его киянкой;
• если выполняется монтаж «ласточкиного хвоста», то шип устанавливаем в паз сверху вниз, забивая до тех пор, пока соединяемые детали не будут находиться в одной плоскости.

Совет! Когда проводится сборка профилированного бруса в теплый угол, нужно следить, чтобы при монтаже деталей не были повреждены замки профиля.

Преимущества и недостатки

Данный метод рубки угла обладает внушительным списком преимуществ:

1. Плотная стыковка элементов без металлического крепежа и сквозных щелей обеспечивает высокий уровень теплоизоляции. Именно поэтому теплый угол стен из бруса для бани является чуть ли не единственным приемлемым вариантом, а для жилого дома –весьма желательным.

Фрагмент стены бани в процессе постройки

1. При правильном монтаже соединение получается идеально ровным, что способствует равномерному распределению эксплуатационных нагрузок.
2. Удобная форма стыкуемых деталей существенно облегчает сборку: если соблюдать размеры достаточно точно, то на формирование стыка уйдет всего несколько минут.
3. И снаружи, и внутри соединение выглядит очень аккуратно, поскольку целостность бруса нарушается минимально. За счет этого снижаются затраты на конопатку и финишную отделку.

Недостатков у данной методики меньше, но все же о них тоже следует знать:

1. Конструкция требует высокой культуры изготовления: и шипы, и пазы должны вырезаться с минимальными допусками, иначе значительная часть теплоизоляционного потенциала будет утрачена.
2. В процессе монтажа нужно быть очень внимательным, стараясь не нарушить геометрию угла при осаживании бруса.

Фото конструкции, собранной с нарушением геометрии шипа и паза

Впрочем, опытные мастера прекрасно знают об этих недостатках, и стараются компенсировать их своим умением. Новичкам же придется в первое время выполнять все работы предельно аккуратно.

Разработка проекта

Составление схемы брусового дома предполагает внимательность и точность расчётов. Вполне возможно нарисовать проект своими руками.
Создание плана состоит из нескольких шагов, которые включают свои нюансы:

1

Определение размеров дома и непосредственно его схема

На этом этапе важно учесть особенности предназначения помещений и функции, которые они будут выполнять, также все необходимые системы (вентиляция, отопления и т.п.). Важно, чтобы рядом друг от друга располагались комнаты с повышенной влажностью (кухня, туалет, ванная)

2

Расчёт количества материалов. При расчёте расхода материала, нужно учесть толщину дерева, а также его длину. Обычный брус шестиметровый, поэтому если стены дома намечаются быть длиннее, его состыковывают по длине. Множество строительных компаний создают проекты для брусовых домов по заказу. При составлении чертежей, соблюдаются все правила. Дом, построенный по таким схемам, будет геометрически правильным и сейсмостойким. Также в интернете можно найти множество фото с примерами готовых схем для брусовых домов.

Как правильно строить сруб из бруса

Для защиты зазоров между брусьев от попадания воды следует снять фаски с верхних кромок, размер которых будет составлять 10х10 мм. Производить соединение углов сруба следует по методу шип-паз. Возможно соединение бруса на шпонках и на коренном шипе, как показано на рис. 4 в виде схемы. Соединение углов начального венца может осуществляться способом в полдерева, а крепление последующих рядов производят на шпонках, используя коренные шипы. Основными инструментами и материалами для строительства являются:

• брус;
• пила;
• молоток;
• нагели;
• гвозди.

Рисунок 5. Разные способы крепления брусов и бревен.

Между венцами брусьев могут иметься зазоры, поэтому следует проложить их теплоизоляционным материалом конопаткой. В качестве теплоизолятора пользуются войлоком или паклей, нарезанными на полосы, ширина которых на 20 мм меньше размера бруса по ширине.

Для лучшего отвода воды от швов, проходящих горизонтально между брусьями, снимают фаску шириной от 20 до 30 мм. Уменьшить степень проводимости между брусьями возможно за счет использования пазов, набивания реек в форме треугольника.

Используя нагели, имеющие прямоугольную или круглую форму, можно производить стыковку брусьев в вертикальном положении, как показано на рис. 5. Чтобы продезинфицировать все брусья, которые относятся к первому венцу, это осуществляют за счет смазки каждого из брусьев со всех сторон. Торцы брусьев оставляют без обработки составом.

Распиливать кривые брусья своими руками следует путем создания небольших отрезков из них, которые укладываются в просветы окон и проемы дверей. Обработанные маслом брусья укладывают на цоколь, скрепляя их скобами. Сооружать брусчатые стены можно аналогично процессу возведения бревенчатых стен.

Брусчатые стены имеют швы, которые располагаются в горизонтальном направлении, что является основным отличием срубов из бруса от построек из бревна.

Уберечь брусья сруба от биологического воздействия на древесину, а также атмосферного влияния можно, обшив стены из бруса снаружи доской или облицовочным кирпичом.

Дощатая обшивка стен по горизонтали позволяет облегчить укладку теплоизолятора. Если толщина стен составит меньше 150 мм, то используют дополнительные теплоизоляторы, а если толщина около 200 мм, то можно обойтись и без утеплителей.

Тёплый угол

Теперь то же самое, но о технологии тёплый угол. Узел представляет собой соединение без остатка, в котором на торце одного бруса делается шип, а на торце другого ответный паз. Для укрепления углового соединения дополнительно может использоваться нагель.

О тёплом угле можно сказать следующее:

1. В изготовлении он не самый простой, так как требует высокой точности.
2. Расход материала — минимальный.
3. Вид готового узла большинству нравится, поскольку углы ровные, а большего от них в плане визуального восприятия требовать и не стоит.
4. Самое значимое преимущество тёплого угла — это высокие показатели энергоэффективности, то есть, отсутствие мостиков холода, герметичность, минимальные теплопотери.
5. Поскольку углы снаружи без остатка, с отделкой и утеплением при возникновении такой необходимости проблем не будет никаких.

По итогу получается, что технология рубки углов «тёплый угол» получила широкое распространение не просто так. На фоне многочисленный преимуществ у этого способа есть лишь один весомый минус — для его реализации нужен опыт.

Виды углового крепления с остатком

Существуют следующие способы углового монтажа с остатком:

Чтобы было понятно, рассмотрим варианты более подробно.

«В охряп»

Этот вид монтажа подразумевает наличие двух чаш полукруглой формы (для бревна). При сборке сруба из бревна такой метод ещё называют «в чашу». То есть формируются симметричные выемки, глубина которых составляет ¼ сечения бруса, а затем детали соединяются по принципу замка.

«В полдерева»

Монтаж «в полдерева» – наипростейший вид крепления. Он подразумевает наличие не только чаши, но и продольного паза, заполняемого утеплителем – джутом, мхом или льноватином. Конструкция усиливается гвоздями или скобами. Сооружение отличается герметичностью.

«В курдюк»

Монтаж «в курдюк» предполагает наличие поперечной выемки, канавки, мини-выступов, располагающихся внутри чаши-выбоины, способствующих возведению надёжной конструкции.

Требования

Какими свойствами должно обладать соединение?

• Прочностью. Понятно, что брус удерживается собственным весом, массой перекрытий и кровли; однако соединениям предстоит противостоять неизбежным колебаниям линейных размеров бруса при изменении атмосферной влажности и температуры.

• Герметичностью. Как минимум прямые и угловые соединения бруса не должны продуваться: сквозняки едва ли порадуют жителей дома. Практический вывод из этого требования очевиден: чем сложнее форма соединения, тем меньше вероятность появления сквозняков.

Критерии выбора технологии углового соединения для брусчатой бани

Чтобы правильно выбрать тип углового соединения для бани из бруса, сначала надо понять — что требуется от этого узла. Для этого достаточно ответить на следующие три вопроса:

1. Насколько эффективно углы будут препятствовать тепловым потерям?
2. Какова сложность реализации выбранного соединения?
3. Не будет ли проблем с углами при естественной усадке сруба?

Приведённые три критерия являются базовыми при выборе технологии. Во-первых, выбранный тип соединения в случае с баней должен обеспечивать максимальную теплоизоляцию, иначе замой она будет прогреваться долго, остывать быстро, а отопление обойдётся дорого. Во-вторых, чем сложнее в реализации соединение, тем выше ценник и более растянутые сроки. В-третьих, выбранная технология не должна стать препятствием на пути дающего усадку бруса, даже если он изначально естественной влажности.

С точки зрения рассмотренных критериев далеко не каждое угловое соединение, предлагаемое в официальном ГОСТе, является оптимальным. Потому и приходится подходить к выбору так тщательно.

Прямой шип

Этот вид углового соединения хорошо подходит для небольших сооружений. Важно что бы на дину постройки не использовалось больше одного бруса.

Выполнив это простое условие, можно не волноваться за надежность постройки, она с легкостью выдержит любой катаклизм вплоть до землетрясения. Нагрузка при таком способе соединения распределяется равномерно между, всеми элементами, поэтому ослабленная часть бруса не будет подвержена опасности.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

Важным правилом для соблюдения можно назвать соотношение параметров шипа. Его толщина и длина должны быть в пропорции 1 к 2 по отношению к основной части бруса.

Плюсы технологии

Правильное применение технологии способствует герметичности сооружения, но не только.

Плюсы:

• снижение затрат на крепеж;
• повышение качества конструкции дома;
• значимое снижение теплопотерь;
• повышение экономичности при эксплуатации;
• эстетическая значимость строения;
• экономия строительного материала.

Профилированный брус естественной влажности при высыхании меняет свою геометрию, его может перекосить, искривить. После монтажа усушка древесины происходит в фиксированном положении, что избавляет брус от деформации. Поскольку выпиливание элементов паз-шип производится заранее, на стадии подготовки, то сама сборка дома не требует большого количества времени и трудозатрат. Каждый желающий может собрать дом своими руками, сэкономив на этом средства.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

На предварительном этапе не стоит отказываться от консультаций с опытными мастерами, сначала стоит научиться делать заготовки, разобраться в тонкостях технологического процесса и лишь потом, осуществлять самостоятельную сборку дома или бани.

К недостаткам технологии стоит отнести сложность её выполнения. Чтобы вырезать соединительные элементы правильно с идеальным прилеганием требуются практические знания, навыки. Неправильно вырезанный шип при усадке может привести к растрескиванию бруса.